1)Сущность явления износа. Влияние износа на эксплуатацию оборудования.
Износ -значительная утрата механизмом первоначальных эксплуатационных качеств.
Изнашивание - это необратимый процесс изменения размера деталей во время эксплуатации машин. При этом, как правило, изменяются форма, размеры и состояние рабочих поверхностей деталей. При определенной величине таких изменений наступает резкое ухудшение эксплуатационных качеств отдельных деталей, механизмов и агрегата в целом, что вызывает необходимость ремонта.
Детали оборудования изнашиваются неравномерно: в зависимости от условий работы одни детали изнашиваются быстрее, другие — медленнее.
Постепенные (износные) и внезапные (аварийные)
отказы. Постепенно отказы возникают при правильной эксплуатации в результате длительной работы машин без заметного снижения качества работы ее. Аварийный отказ - это следствие износа деталей машин, быстро нарастающего (прогрессирующего) и в течение короткого времени достигающего размеров, при которых дальнейшая работа машины становится невозможной.
Причинами аварийных износов могут быть плохой уход, в частности несоблюдение режима смазки; значительная перегрузка машины при эксплуатации; несвоевременный или плохо выполненный ремонт. Аварии в ряде случаев выводят оборудование из строя на длительное время, на восстановление оборудования после аварии приходится затрачивать много средств.
Одной из главных причин поломок деталей является
отсутствие или неисправность предохранительных или блокирующих устройств и ограничителей движений.
2)Виды износа оборудования.
Изнашивание подразделяется на три основные группы: механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое. Механическое изнашивание наблюдается при механическом взаимодействии материалов изделия; молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате механического
взаимодействия |
материалов |
и |
одновременного |
||
воздействия |
молекулярных |
и |
атомарных |
сил; |
|
коррозионно-механическое изнашивание происходит при трении материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой.
Механическое изнашивание подразделяют на абразивное и усталостное.
Абразивное изнашивание — это процесс, при котором трущиеся поверхности разрушаются в результате царапающего или режущего действия твердых тел.
Разновидностью абразивного изнашивания является гидро- и газоабразивное изнашивание, когда износ происходит в результате воздействия на материал твердых частиц, увлекаемых соответственно потоком
жидкости или газа. |
|
|
|
Разновидность |
механического |
изнашивания |
— |
кавитационное |
изнашивание |
поверхности |
при |
относительном движении твердого тела в жидкости в условиях кавитации,
Молекулярно-механическое изнашивание
подразделяют на адгезионное и избирательный перенос. Адгезионное изнашивание происходит в связи с
возникновением на отдельных участках контактирующих поверхностей молекулярных (адгезионных) взаимодействий, силы которых превосходят прочность связей поверхностного слоя материала с основным материалом детали. ию склонны пары с металлическими поверхностями.
Коррозионно-механическое изнашивание
подразделяют на окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии.
Окислительное изнашивание возникает при наличии на Поверхностях трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала детали с кислородом.
Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в процессе малых относительных колебательных перемещений контактирующих поверхностей в результате периодических деформаций или вибрации.
3)Естественный износ, факторы его обуславливающие, причины, методы снижения.
К естественному износу относят влияние на деталь эрозии, окислительных процессов, кавитационных процессов
Для снижения: Рационально эксплуатировать , своевременно производить ремонт и ТО, использовать правильную смазку.
4)Моральный износ, факторы его обуславливающие, причины, методы снижения.
Моральный износотставание оборудования от текущего развития науки и техники.
Методысвоевременная замена оборудования на новое, модернизация оборудования.
5)Преждевременный износ, причины и методы предупреждения.
Преждевременный износнаступает по причине неправильной эксплуатации, неправильной смазки, отсутствии обслуживания и ремонта.
Для снижения: Рационально эксплуатировать , своевременно производить ремонт и ТО, использовать правильную смазку.
6)Виды физического износа оборудования.
Изнашивание подразделяется на три основные группы: механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое. Механическое изнашивание наблюдается при механическом взаимодействии материалов изделия; молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате механического взаимодействия материалов и одновременного воздействия молекулярных и атомарных сил; коррозионно-механическое изнашивание происходит при трении материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой.
Механическое изнашивание подразделяют на абразивное и усталостное.
Абразивное изнашивание — это процесс, при котором трущиеся поверхности разрушаются в результате царапающего или режущего действия твердых тел.
Разновидностью абразивного изнашивания является гидро- и газоабразивное изнашивание, когда износ происходит в результате воздействия на материал твердых частиц, увлекаемых соответственно потоком жидкости или газа.
Разновидность механического изнашивания — кавитационное изнашивание поверхности при относительном движении твердого тела в жидкости в условиях кавитации,
Молекулярно-механическое изнашивание
подразделяют на адгезионное и избирательный перенос. Адгезионное изнашивание происходит в связи с
возникновением на отдельных участках контактирующих поверхностей молекулярных (адгезионных) взаимодействий, силы которых превосходят прочность связей поверхностного слоя материала с основным материалом детали. ию склонны пары с металлическими поверхностями.
Коррозионно-механическое изнашивание
подразделяют на окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии.
Окислительное изнашивание возникает при наличии на Поверхностях трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала детали с кислородом.
Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в процессе малых относительных колебательных перемещений контактирующих поверхностей в
результате периодических деформаций или вибрации.
7)Механический износ.
Механическое изнашивание наблюдается при механическом взаимодействии материалов изделия;
Механическое изнашивание подразделяют на абразивное и усталостное.
Абразивное изнашивание — это процесс, при котором трущиеся поверхности разрушаются в результате царапающего или режущего действия твердых тел.
Разновидностью абразивного изнашивания является гидро- и газоабразивное изнашивание, когда износ происходит в результате воздействия на материал твердых частиц, увлекаемых соответственно потоком жидкости или газа. Гидроабразивному изнашиванию подвержены плунжеры и втулки топливных насосов дизелей, отверстия в корпусах и золотники гидрораспределителей, цилиндры гидросистем и др. Газоабразивному изнашиванию подвержены, например, детали воздухоочистителей двигателей.
Разновидность механического изнашивания — кавитационное изнашивание поверхности при относительном движении твердого тела в жидкости в условиях кавитации.
Усталостное изнашивание поверхности трения или отдельных ее участков является следствием многократного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и отделению с поверхностного слоя частиц материала.
Усталостное изнашивание возможно как при трении
качения, так и при трении скольжения и зависит от удельного давления в сопряжении, свойств материала детали и частоты циклов нагрузки.
8)Коррозионный и коррозионно-механический износ.
Коррозионно-механическое изнашивание происходит при трении материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой.
Коррозионно-механическое изнашивание
подразделяют на окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии.
Окислительное изнашивание возникает при наличии на Поверхностях трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала детали с кислородом.
Окислительное изнашивание — это установившийся стационарный процесс динамического равновесия, разрушения и восстановления оксидных пленок.
Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в процессе малых относительных колебательных перемещений контактирующих поверхностей в результате периодических деформаций или вибрации. При фреттинг-коррозии наблюдаются .схватывающее, абразивное изнашивание и усталостно-коррозионные явления. Фреттинг-коррозии подвержены внутренние поверхности втулок, вкладышей, обоймы подшипников и др.
9)Виды трения. Связь трения и износа.
Трение и изнашивание - две стороны одного и того же явления, обусловленного взаимодействием двух тел, сжимаемых нормальной нагрузкой и перемещающихся друг по другу в плоскости их касания.
Трение проявляется в виде противодействия относительному перемещению, т, е. характеризует силовую сторону явления. Изнашивание проявляется в виде разрушения поверхностных слоев взаимодействующих тел и изменения вследствие этого их размеров и формы.
При трении наблюдаются два вида взаимодействия поверхностей - механическое и молекулярное. Механическое взаимодействие характеризуется взаимным зацеплением и внедрением соприкасающихся неровностей. Внедрение происходит вследствие неоднородности механических свойств материалов или различной ориентированности кристаллов, образующих поверхностные слой и обладающих анизотропией упругих свойств.
Молекулярное взаимодействие обусловлено действием молекулярных или межатомных сил, приводящих к взаимному притяжению двух тесно сближенных тел.
По кинематическим признакам различают: а) трение скольжения б) трение качения или
По признаку состояния трущихся поверхностей в зависимости от наличия на них смазки различают следующие виды трения:
а) сухое трение, возникающее при отсутствии смазки и загряз нения между трущимися поверхностными деталями;
б) граничное трение, возникающее на трущихся поверхностях деталей, разделенных слоем смазки весьма небольшой толщины (10—20 мкм).
в) жидкостное трение, при котором трущиеся поверхности полностью разделены слоем смазки.
г) трение полусухое, при котором между трущимися деталями имеется адсорбированная пленка смазки, частично разрываемая;
д) трение полужидкостное, при котором между трущимися деталями находится масляный слой, несущий основную нагрузку, но он недостаточен для полного разделения трущихся поверхностей.
Коэффициент трения от момента пуска до нормальных условий работы пары вал-подшипник принимает следующие значения: в момент пуска в условиях сухого трения f c = 0.2 - 0,25; при установившемся режиме сухого трения f o =0,15—0,20; при полусухом трении f пс = 0,05 - 0,15; при полужидкостном f пж = 0,01 - 0,05; при жидкостном f ж = 0,001 - 0,01.
10)Виды повреждений деталей бурового оборудования.
-Усталостный излом –поверхность излома гладкая
-хрупкий изломизлом который возникает при привышении нагрузок, поверхность излома зернистая, возникает при неправильной эксплуатации.
Можно различать три вида излома: вязкий, хрупкий и усталостный.
Вязкий излом характерен остаточными деформациями, поскольку напряжения при разрушении значительно превышают предел текучести по всему сечению. По отношению к поверхности элемента излом часто бывает косым. Поверхность излома —волокнистая. При наложении разрушенных частей плоскости излома не складываются без зазора. Зона начала излома неизвестна. Происходит такой излом при недопустимых перегрузках в различных аварийных случаях.
Хрупкий излом характерен гладкой поверхностью с равномерным крупноили мелкозернистым строением. В области разрушения пластические деформации отсутствуют. Излом перпендикулярен к поверхности элемента. При наложении разрушенных частей плоскости излома плотно складываются. Хрупкий излом происходит при склонности данного элемента к хрупкому разрушению в результате низкой температуры, концентрации напряжений, многоосного напряженного состояния и т. п. Одна и та же сталь может разрушаться и вязко, и хрупко. Хрупкое разрушение всегда внезапно и может происходить при напряжениях ниже расчетных.
Усталостный излом отличается от хрупкого развитием усталостных зон от местных концентраторов. На поверхности излома имеется резкая граница между